const指针

2019-02-18

在写 C/C++选择题的时候，const指针这一块挺让我头疼的，所以将一些知识点和题目整理如下。

const

先讲一下const的作用：

修饰变量，说明该变量不可以被改变；
修饰指针，分为指向常量的指针和指针常量；
常量引用，经常用于形参类型，即避免了拷贝，又避免了函数对值的修改；
修饰成员函数，说明该成员函数内不能修改成员变量。

下面主要讨论下后三点。

指向常量的指针和常量指针

先举个例子：

const int *p1;	//指向int型常量的指针，int型常量的值不能修改

int *const p2;	//指向int型的常量指针，p2的值不能修改，但p2指向的值可以修改

const int *const p3;	//指向int型常量的常量指针，p3的值不能修改，p3指向的值也不能修改

区别是指向常量的指针还是指针常量，需要注意 const 和 * 的位置。关键字const的右边为const修饰的对象。从左往右读，如果先 * 再 const，为常量指针；如果先 const 再 *，为指向常量的指针。

常量引用

常量引用即 “const &”，使用常量引用需遵守以下两个原则：

1.对于非内部数据类型的输入参数，应该将“值传递”的方式改为“const 引用传递”。例如，类的拷贝构造函数必须使用“const 引用”。

class A {
    private:
    	int value;
    public:
    	A(int n) {value = n;}
    	A(A other) {value = other.value;}
    
    	void Print() {std::cout << value << std::endl;}
};

int main() {
    A a = 0;
    A b = a;
    b.Print();
    
    return 0;
}

如果在Visual Studio和GCC中执行上述代码，都会出现编译错误。错误在于拷贝构造函数。执行“A b = a”语句时，调用一次拷贝构造函数，因为拷贝构造函数采用“值传递”的方式，需要将a的值赋给other，因此需要再调用一次拷贝构造函数。而在新的一次调用中，又需将实参传递给形参……拷贝构造函数的无穷调用，最终会导致 stackoverflow

2.对于内部数据类型的输入参数，不要将“值传递”的方式改为“const 引用传递”。否则既达不到提高效率的目的，又降低了函数的可理解性。例如void Func(int x) 不应该改为void Func(const int &x)。

const修饰成员函数

有以下几点规则：

const对象只能访问const成员函数，而非const对象可以访问任意的成员函数，包括const成员函数。
const对象的成员是不可修改的，然而const对象通过指针维护的对象却是可以修改的。
const成员函数可以访问数据成员，不可以修改对象的数据，不管对象是否具有const性质。它在编译时,以是否修改成员数据为依据，进行检查。
然而加上mutable修饰符的数据成员，对于任何情况下通过任何手段都可修改，自然此时的const成员函数是可以修改它的。

class Circle{
    public:
        Circle(double r=0):PI(3.14){radius=r;}  //用初始化器初始化const数据成员
        double getPI(){ return PI;}             //const数据成员可以被访问 
        void setPI(double p){PI=p;}             //非法,不能修改const成员的值
        const double getR(){ return radius;}    //const成员函数可以访问数据成员 
        double setR(double r)const{radius=r;}    //非法，const成员函数不能修改数据成员 
    private:
        const double PI ;
        double radius; 
};

最后举阿里巴巴一道笔试题作例子：

在gcc编译器下，针对以下代码：

const char str1[] = "abc";
const char str2[] = "abc";
const char *p1 = "abc";
const char *p2 = "abc";

那么针对printf(“%d %d %d %d\n”, str1, str2, p1, p2)的结果，下列说法正确的是：

A. 输出的前两个数不同，输出的后两个数相同

B. 输出的前两个数相同，输出的后两个数相同。

C. 输出的前两个不同，输出的后两个数不同。

D. 输出的前两个数不同，输出的后两个数不同。

E. 4个数都相同。

F. 4个数都不同。

正确答案为A。

因为前两个定义的数组，存储在堆栈上，因此地址不同。而后两个指针指向常量，对于同一常量，在静态存储区仅有一份拷贝，因此后两个指针地址相同。